Педагогические науки/5.Современные методы преподавания.

Зайнуллина Э.А.

преподаватель физики филиала Уфимского государственного авиационного технического университета в г. Нефтекамске, учитель высшей категории, отличник образования Республики Башкортостан  СОШ №14

Компьютерные технологии в физическом практикуме школьников.

  Информационные технологии, вторгшиеся в современную жизнь, меняют наши представления о мире, знании и о самих себе. В современных условиях интенсивного развития информационных технологий возникает необходимость в создании иной образовательной среды. В настоящее время актуальным является вопрос использования программно-педагогических и телекоммуникационных средств в учебном процессе школы и, в частности, при обучении физике. Современные мультимедийные компьютерные программы и телекоммуникационные технологии открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации - электронным гипертекстовым учебникам, образовательным сайтам, системам дистанционного обучения и т.п., это призвано повысить эффективность развития познавательной самостоятельности и дать новые возможности для творческого роста школьников.

Стремительное развитие информационных технологий позволяет по-новому взглянуть на субъект образования. В начале нового века образование столкнулось с проблемой, острота которой ощущается далеко не всеми, но она условно будет во многом определять направления реализации концепции модернизации российского образования, как в содержании, так и в предмете педагогического процесса [2].

Несмотря на большие трудности, которые переживает в настоящее время отечественное образование, компьютерные образовательные технологии начинают внедряться в учебный процесс.     Интенсивное применение компьютерных технологий приводит к изменению в характере педагогического труда: меняются формы, методы обучения. Важная роль сейчас отводится учебной исследовательской деятельности школьников.       Умения, которые формируются в процессе проведения учебного исследования, являются способами установления, описания и объяснения фактов: наблюдении, измерении, проведение экспериментов, построение эмпирических зависимостей, работа с источниками информации. Формируется умение планировать и формировать собственное информационное пространство на основе использования компьютеров и информационно-телекоммуникационных сетей.       Учебные исследования дают возможность интегрировать теоретические знания и практические навыки, полученных в школьных учебных курсах, путем творческого исследования под руководством преподавателя. Учащиеся приобретают опыт участия в исследовательской деятельности, навыки взаимодействия в группе, участия в научных конференциях, активизируется интерес к учебе, научной деятельности и будущей профессии [4]. Под исследова­тельской  понимается деятельность учащихся, свя­занная с выполнением  творческой за­дачи, эксперимента. Данное обстоятельство предполагает наличие основных этапов, характерных для ис­следования в научной сфере: постановку проблемы, изучение теории, связанной с выбранной темой, выдвижение гипотезы исследования, подбор методик и практическое овладение ими, сбор собственного матери­ала, его анализ и обобщение, собственные выводы. В этом отношении ценность эксперимента неоценима. Важной частью эффективного образовательного процесса является физический эксперимент, стимулирующий активную познавательную и исследовательскую деятельность учащихся, творческий подход к получению знаний.

Физический практикум является одним из основных видов учебного эксперимента, способствующего углублению, обобщению и систематизации знаний. Здесь предоставляется больше возможности для творческой самостоятельности  учащихся и  организации исследовательской деятельности при выполнении эксперимента. Необходимо поставить такие работы, чтобы они были полезны, доступны и чтобы было достаточно нужного оборудования и приборов. Труд по подготовке работ велик, но и польза зато соответствующая. В отличие от традиционной методики выполнения работ физического практикума, мы предлагаем обратить внимание на такой момент, как выбор самим учащимися оптимального физического явления и соответственно выбор средств проведения эксперимента. Данное обстоятельство подталкивает учащихся:

 - к изучению более широкого круга физических явлений;

 - к повторению физических законов, понятий и определений;

- способствует обобщению и систематизации знаний.

Мы предлагаем модель учебного занятия физического практикума, выполняемого на компьютере и основанную на исследовательском методе с использованием программ «Живая физика», «Открытая физика», «Библиотека  электронных наглядных пособий. Физика. 7-11 классы» от ООО «Кирилл и Мефодий», «УМК - Физика» от КГТУ и МГИЭМ. Данную модель можно представить в виде следующей  блок-схемы.

Модель проведения работы физического практикума на реальных и виртуальных установках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим данную модель на примере: «Изучение закона Ома для участка цепи».

I.                   Выполнение «теста – допуска» [3].

1)     Каким образом выбирают направление тока в электрической цепи?

2)      Что такое цена деления прибора? Как ее можно увеличить?

     3) На каком из рисунков электроизмерительный прибор для измерения силы тока подключен правильно?

 

 

 

 

 

 


4). В схеме первый и второй амперметры показывают силу тока 2А. Определите показания третьего амперметра.

 

 

 

 

 

 


5). На каком из рисунков электроизмерительный прибор для измерения напряжения на резисторе подключен правильно?

 

 

 

 

 

 

 


II.  Выполнение виртуального эксперимента с использованием ПК.

III.                      Выполнение реального эксперимента с использованием приборов.

Данную работу мы углубили введением [1]: Расширение предела измерения амперметра.

IV. Подведение итогов работы.

Оценивается вид деятельности ученика, а оценка вносится в следующую таблицу:

                                                                                                        

С.о.

Т.д.

Э.р.

К.э.

Р.з.с.

Итог.

 

 

 

 

 

 

П.п.

 

 

 

 

 

 

С.о. -  самооценка учащегося.

Т.д. – «тест – допуск».

Р.э. – реальный эксперимент.

К.э. - компьютерный эксперимент.

Р.з.с - решение «задач – сопровождений» .

П.п  - подпись проверяющего.

Итоговая оценка проставляется в журнал.

Основные соображения, положенные в основу соответствующих программных методических продуктов, сформулируем следующим образом.

1. С учетом того, что физика в своих основах в равной степени опирается на реальный эксперимент и аналитический фундамент, компьютерное сопровождение не должно заменять демонстрационный эксперимент или работу лектора у доски. Наоборот, генерируемые компьютерные картины должны способствовать более ясному представлению натурного эксперимента.

2. В качестве средства выражения физических модельных образов выбрана интерактивная компьютерная графика с анимацией, позволяющей представить движущиеся элементы устройств, показания приборов, динамические модели первичных физических процессов. Компьютерная графика рассматривается здесь как главное выразительное средство в связи с тем, что физическое знание складывается из взаимопроникающих образов трех типов: вербальных, формульно-аналитических и пространственно-наглядных. Последние при удачном их воплощении, наиболее доступны большинству учащихся и способствуют усвоению как аналитического аппарата, так и словесного описания явлений, свойств, формализма определений, законов, задач и т.д.

3. Средства управления компьютерными картинами должны быть предельно удобными для учителя, который ведет рассказ, рисует и пишет на доске (или на прозрачных листах), демонстрирует натурный эксперимент[5].

В связи с известными трудностями оснащения учебных лабораторий совре­менным (обычно достаточно дорогостоящим и дефицитным) оборудованием и измерительными приборами нередко наблюдается  определенная тенденция к замене реального физического эксперимента его компьютерным моделированием, что, в принципе, дает значительную экономию и в затрачиваемых средствах, и во времени наблюдения соответствующих явлений [6]. Мы, однако, придерживаемся убеждения, что подобные тенденции крайне нежелательны, и основу  лабораторных работ долж­ны составлять эксперименты с реальными физическими приборами с комбинированием виртуальных экспериментов и  надлежащее использование компьютерных технологий весьма полезно и открывает совершенно новые возможности.

Литература:

1.      Головин П.П. Фронтальные лабораторные работы и практикум по электродинамике. Экспериментальные задания по электродинамике. Изд. «Корпорация технологий продвижения», г.Ульяновск 2005г.

2.      Егорова Ю.Н. Использование педагогических программных средств для технической поддержки учебного процесса Психолого-педагогические исследования в системе образования.г. Йошкар-Ола. с.129-132.

3.      Кодикова Е.С. Сборник вопросов и задач по физике за курс средней школы (уровень А)  Учебное пособие,г.Москва. 2003, 110с.

4.      Романова Н.Н.,  Применение современных компьютерных технологий на уроках физики. г. Ярославль.2005г.

5.      Сидоренко Ф. А., Кренцис Р. П., Глазунов Г.Б., Которов Н.П  Компьютерное сопровождение урока физики – новая информационная технология для предметного кабинета. Уральский государственный технический университет, г. Екатеринбург. 2005г.

6.      Степанов Н.С., Казарин П.В., Услугин Н.Ф. Об использовании компьютерных технологий в демонстрационном физическом эксперименте.Вестник ННГУ им. Н.И.Лобачевского.2005г.